关于岩土工程勘察中水文地质问题的研究

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【摘 要】本文首先介绍了岩土工程勘察中水文地质条件评价内容，接着又介绍了岩土的主要水理性质，最后对地下水诱发的岩土工程危害进行了分析。本文的研究对岩土工程勘察工作者具有重要的工程参考价值和一定的指导意义。

【关键词】岩土工程勘察；水文地质；水理性质

1 引言

良好的岩土工程勘察质量是建设项目工期及质量等的重要前提和保障，也是岩土工程项目设计和施工的重要依据，它是一项重要的基础性工作，做好岩土工程勘察工作对整个工程项目建设的顺利正常进行具有重要的意义。工程地质与水文地质的关系密切，二者之间会发生相互作用与联系[1]。建筑物的耐久性和稳定性受地下水直接影响，地下水是基础工程的环境，同时它也是岩土体的重要组成部分，它直接影响着岩土体的工程特性，因此，水文地质问题是岩土工程勘察中一个十分重要的问题，但它通常易被忽略。

在部分水文地质条件复杂地区，由于岩土工程勘察时，对水文地质问题考虑不够充分，有时甚至对其忽略，从而在进行设计时，经常会忽略水文地质问题，由此可能会引发各种岩土工程灾害。因此，在岩土工程勘察过程中，为提高岩土工程勘察质量，必须要查明和正确评价与岩土工程相关的水文地质条件，从而为后续的工程设计及施工提供切实有效的水文地质资料，并减少因水文地质问题而引发的各种岩土工程灾害。

2 岩土工程勘察中水文地质条件评价内容

在岩土工程勘察过程中，要对工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察，从而查明工程区域的水文地质条件。通常，岩土工程勘察中水文地质勘察内容主要包括以下几个方面。

2.1 地下水水质会对建筑材料产生的腐蚀程度要做出正确判定；正确评价地下水渗流和赋存状态受当前场地地质条件的影响程度；运用现场试验测定的方法，测出地层渗透系数等相关的水文地质参数；查明主要含水层的厚度、分布及埋深；勘察清楚各隔水层和含水层的地下水埋藏条件、流向、类型、水位及其变化幅度等。

2.2 岩土工程受地下水位的变化的影响程度较大，地下水位是岩土工程勘察的重要内容。通过勘察，对当前地下水位情况及其历史要有准确的认识，包括地下水与地表水的补排关系、地下水补给排泄条件，以及近5年内的水位变化情况和最高地下水位等。

2.3 地质环境，主要包括工程区域的新构造运动、地层岩性、基底构造和其对第四系厚度地控制、地质构造特征等内容。

2.4 地形地貌和气象水文特征等自然地理条件，地形地貌主要是指工程所在区域附近的水系、地形开阔平坦与否、平原或高原特征、地貌侵蚀及堆积情况等[2]。气象水文特征则是指工程地域拥有的湿润程度及热量、季风气候与否、属于亚热带还是热带等。

2.5 基坑开挖至地下水位以下，要做富水性和渗透性试验，并对因人工降水引起的边坡失稳、土体沉降，从而影响附近建筑物稳定性的可能性做出评价。

2.6 对基础持力层为膨胀土、残积土、强风化岩、软质岩石等的的建筑场地，要正确评价因地下水活动而可能诱发的岩土体崩解、软化、胀缩等作用。

3 岩土的水理性质

建筑物的稳定性、岩土的强度及变形等都与岩土的水理性质有着紧密的联系，地下水和岩土相互发生作用所表现出的各种性质，即是岩土的水理性质[3]。岩土的物理性质与岩土水理性质构成岩土工程地质性质，但在岩土工程勘察过程中，对岩土水理性质往往重视不够，而更多关心岩土的物理力学性质，所以目前对部分岩土工程地质性质的评价还不是很到位。通常，岩土的水理性质主要包括以下几点。

3.1 胀缩性，即岩土体失水体积减小，吸水体积增大的特性。当膨胀土体失水时，颗粒间距缩小，土颗粒表面结合水膜减薄，会引起土体收缩。当膨胀土体浸水时，颗粒间距拉大，结合水膜增厚，从而引起土体膨胀。导致膨胀土上面的建筑物开裂或破坏的主要原因就是反复的膨缩变形。膨胀率、体缩率、自由膨胀率、收缩系数等是标定岩土胀缩性的主要指标。

3.2 给水性，是在重力作用下，部分水能从岩土体的裂隙和孔隙中流出的性能，通常，它用给水度表示其性能大小[4]。一般给水度用实验室方法测定。

3.3 崩解性，是岩土浸水后产生的一种吸水湿化现象，由于岩土体内浸入水，会削弱或破坏土体结构连结，使土体内部部分胶结构物发生溶解，同时，通过吸附水分子，土块表面颗粒形成水化膜，削弱颗粒间的连结。在水膜的楔入效应作用下，从而使岩土体出现崩散、解体等现象。

3.4 透水性，是在重力作用下，岩土体允许部分水通过其内部的性能。一般，透水性用渗透系数表示，该值可通过抽水试验测取。通常，坚硬岩体的裂隙发育，透水性较好，松散岩体颗粒细且均匀，透水性较差。

3.5 软化性，指岩土体浸水会导致其力学强度下降的特性，它是评价岩石耐风化能力的主要指标，一般用软化系数表示，通常，各类泥质砂岩、页岩、泥岩、粘性土层等存在软化特性，在存在易软化岩层的岩石层中，在地下水的作用下常会生成软弱夹层。

4 地下水引发的岩土工程危害

由上面的叙述可以发现，地下水的变化会对岩土工程产生一定的危害，其具体的危害主要体现在以下几个方面。

4.1 地下水位反复升降，有可能会诱发膨胀性岩土胀缩变形和建筑物的破坏[5]。当地下水位变化发生在建筑物基础底面以下，可能会引发地基土的附加沉降及变形，使地基土压缩性增大、强度降低，从而易导致建筑物变形破坏。地下水的季节性升降也会引起膨胀性岩土的不均匀胀缩变形，从而导致地裂及建筑的破坏。

4.2 地下水位下降，过大的下降会引发地下水中有害离子增多、地下水资源枯竭、水质恶化等环境问题，会对人类居住环境带来威胁。过大的地下水下降也会引发海水入侵、地裂缝的产生、地表塌陷和地面沉降等各种地质灾害。

4.3 地下水位上升，可能会引起坚硬岩土抗剪强度降低、水解、膨胀、软化，从而导致建筑物破坏，对地下构筑物、地下室的防水、防湿、防潮或稳定性都会产生一定影响。还可能引起粉细砂饱和液化、出现管涌、流砂等现象，从而会给施工造成较大困难。

5 结束语

综上所述，地下水变化会对岩土工程产生直接的影响，由于岩土工程勘察时，对水文地质问题考虑不够充分，可能会给工程建设带来许多困难和危害。因此，岩土工程勘察工作者在实际工作过程中，一定要重视并加大水文地质条件的勘察，确保岩土工程勘察质量，提高岩土工程勘察水平，使我国的工程建设稳步健康发展。

参考文献：

[1]陈国明.浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价[J].西部探矿工程,2006,15(03): 75-78.

[2]戴一鸣.探讨解决岩土工程勘察中存在的技术问题[J].福建建设科技, 2005,(6): 19-20.

[3]乐安祺,宋赞.工程勘察中的水文地质问题不容忽视[J].科技咨询导报,2007,25(19): 37-39.

[4] 李宁新.工程地质勘察学若干理论问题探讨[J].人江,2005,7(1):51-53.

[5] 陈俞佐.浅析岩土工程勘察中存在的问题及技术措施[J].中国西部科技,2010,9 (09): 44-45.

作者简介：

常明月（1980-），男，广东广州人，职称：助理工程师，学历：本科，主要研究方向：岩土工程。